Núcleo Celular O núcleo é um compartimento essencial da célula eucarionte, pois é onde se localiza o material genético, responsável pelas características que o organismo possui. Ele é delimitado pelo envoltório nuclear, que é composto de uma membrana nuclear externa e uma membrana interna. O envoltório nuclear é cheio de poros que comunicam o interior do núcleo com o citoplasma, e são estruturas complexas conhecidas como complexo de poro nuclear. O complexo de poro nuclear possui uma parede cilíndrica constituída por proteínas que formam um canal central com arranjo octogonal, que regula a troca de metabólitos e macromoléculas entre o núcleo e o citosol. Associada a superfície interna da carioteca encontra-se a lâmina nuclear, que constitui uma rede fibrosa de subunidades protéicas interconectadas, sendo responsável por dar forma e estabilidade ao envoltório nuclear, e liga este envoltório as fibras cromatínicas. A lâmina nuclear se despolimeriza durante a mitose, mas associam-se novamente ao seu final. O nucleoplasma é constituído por uma solução aquosa de proteínas, RNAs, nucleotídeos e íons, onde se encontram os nucléolos e a cromatina. A maioria das proteínas da matriz nuclear são enzimas envolvidas com a transcrição e com a duplicação do DNA. O nucléolo é geralmente esférico, pode ser único ou múltiplo, é onde há transcrição de RNA ribossômico e a montagem das subunidades ribossomais. Cromossomos Nos organismos eucariontes, o DNA nuclear é dividido em uma série de diferentes cromossomos. O cromossomo é constituído por uma longa molécula de DNA associado a diversas proteínas. As proteínas associadas classificam-se em dois grupos: as histonas e um grupo heterogêneo de proteínas não histônicas. O complexo formado pelo DNA, as histonas e as proteínas não histônicas chama-se cromatina. Esta organização é dinâmica, alterando-se de acordo com a fase do ciclo celular e com o grau de atividade. No núcleo interfásico, a cromatina se apresenta compacta e/ou descompacta. No núcleo em divisão (mitose e meiose), a cromatina está altamente compactada, constituindo os cromossomos. Desta forma, a cromatina e os cromossomos representam dois aspectos morfológicos e fisiológicos da mesma estrutura. Nos filamentos de cromatina ocorrem regiões mais claras, onde ela é menos condensada e os fios estão desenrolados, denominada de eucromatina, e outras mais escuras formadas por uma cromatina mis condensada e com fios enrolados, chamada heterocromatina. O cromossomo possui estruturas indispensáveis para a replicação do DNA e suas proteínas associadas, que são: o centrômero (que participa da repartição para as células filhas das duas cópias cromossômicas que são geradas como conseqüência da replicação do DNA); os telômeros (que são os extremos do comossomo); pontos de origem da replicação. Os cromossomos podem ser classificados de acordo com a posição do centrômero. Os metacêntricos são aqueles que possuem o centrômero no meio, dividindo-os em duas partes iguais. O submetacêntrico têm o centrômero um pouco afastado do centro, dividindo em duas partes com tamanhos diferentes. O acrocêntrico possui o centrômero próximo à extremidade. E o telocêntrico possui o centrômero na extremidade do cromossomo, este é ausente na espécie humana. Cada espécie possui um conjunto de cromossomos padrão que se repete entre todos os indivíduos. Essa coleção de cromossomos própria de cada espécie é chamada cariótipo (carion = núcleo). Este conjunto pode ser identificado pelo número, pelas formas e pelos tamanhos característicos. E observa-se que os cromossomos aparecem aos pares, exceto os cromossomos sexuais masculinos, onde há um cromossomo X e um Y. Cada par de cromossomos de um determinado tipo ou forma chamamos de um par homólogo. CICLO CELULAR As células passam por diversas etapas durante seu desenvolvimento, tais como, crescimento e divisão. Estas etapas são cíclicas. Assim, o ciclo celular representa o ciclo vital da célula e é dividido em duas fases: Interfase e divisão celular (mitose e meiose). 1.INTERFASE A intérfase, tal como o próprio nome diz "inter" (entre) e "fase" (período), consiste em um período entre as divisões celulares. Embora seja um momento em que a célula não está em divisão, muitos eventos importantes estão acontecendo em seu interior. Estes eventos foram divididos didaticamente em outras sub-etapas, conhecidas pelos seguintes nomes: fase G1, fase S e fase G2. Passemos agora para análise de cada uma dessas fases: G1 - É conhecida como fase de crescimento, onde ocorre a síntese intensa de várias moléculas importantes para a sobrevivência da célula, como proteínas estruturais, enzimas e RNA. S - Nesta fase o principal evento é a duplicação do material genético. G2 - É chamada de fase de preparação, pois nela ocorre a duplicação de organelase estruturas celulares MITOSE Mitose é o processo de divisão celular pelo qual uma célula eucarionte origina, em seqüência ordenada de etapas, duas células- filhas cromossomicamente e geneticamente idênticas. A grosso modo costuma-se dividir este processo em dois momentos: o primeiro relacionado à formação de dois núcleos filhos e o segundo correspondendo à citocinese (divisão do citoplasma). Contudo, didaticamente detalhada em quatro etapas: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Prófase → é a etapa preparatória da célula para início da divisão, ocorrendo eventos correlacionados ao período de interfase, essenciais para o ciclo celular: - Princípio da condensação (espiralização / compactação) dos cromossomos duplicados na interfase; - Desaparecimento do nucléolo em conseqüência da paralisação do mecanismo de síntese. - Duplicação do centríolo e migração desses para os pólos opostos da célula, formando microtúbulos, as fibras do fuso e do haster, ambas constituídas de tubulinas alfa e beta. As do fuso unir-se-ão ao cinetócoro, região do centrômero (ponto de intersecção entre os braços cromossômicos), e as do haster dando suporte (fixação) juntamente à face interna da membrana plasmática. Metáfase → Fase de máxima condensação dos cromossomos e desfragmentação total da carioteca (membrana nuclear), havendo: - Deslocamento e disposição linear dos cromossomos na placa equatorial (metafásica) da célula. - ligação dos centrômeros às fibras do fuso. Anáfase → Fase da divisão onde ocorre a separação dos cromossomos duplicados, migrando cada cromátide irmã em direção aos pólos opostos, devido ao encurtamento dos microtúbulos, conseqüente à retirada de tubulinas. Telófase → Última etapa da divisão mitótica, caracterizada pelo agrupamento e descompactação dos cromossomos (genoma) em extremidades opostas, recomposição da carioteca e nucléolo, finalizando o processo com a citocinese (individualização do citoplasma em duas células-filhas).